帶有在壓縮機級中對氣體進行移取的多級的徑向壓縮機單元的制作方法
【專利摘要】一種用于壓縮氣體的徑向壓縮機單元，帶有多個壓縮機級(11)，其中每個壓縮機級(11)具有帶有轉子葉片(23)的葉輪(18)和在待壓縮的氣體的流動方向上觀察布置在葉輪(18)的下游的流動通道(24)，該流動通道帶有擴散區(qū)段(25)、轉向區(qū)段(26)以及帶有引導葉片(28)的返回區(qū)段(27)，其中可從壓縮機級(11)中移取壓縮的氣體作為冷卻空氣并且可在朝向待冷卻的構件的方向上輸送該壓縮的氣體用于冷卻待冷卻的構件，并且其中可鄰近于壓縮機級(11)的中間壁(32)從壓縮機級(11)的流動通道(24)的轉向區(qū)段(26)和/或返回區(qū)段(27)中移取冷卻氣體。
【專利說明】帶有在壓縮機級中對氣體進行移取的多級的徑向壓縮機單元

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種根據(jù)權利要求1的前序部分所述的徑向壓縮機單元。

【背景技術】
[0002]從文件DE 37 29 486 Cl中已知一種用于壓縮氣體的壓縮機單元也稱為壓氣機單元，其具有多個壓縮機級和構造為電動機的驅動器。根據(jù)現(xiàn)有技術將壓縮機級和驅動器布置在共同的、氣密的殼體中。在文件DE 37 29 486 Cl中建議，引導壓縮的氣體經(jīng)過表面冷卻器，以冷卻該壓縮的氣體。此處壓縮的氣體的冷卻借助于表面冷卻器在兩個壓縮機級之間起作用。
[0003]從文件DE 10 2007 019 264 Al中已知，在壓縮機單元的壓縮機級的區(qū)域中移取壓縮的氣體并且應用該壓縮的氣體作為用于待冷卻的構件的冷卻氣體。在此作為冷卻氣體移取的氣體應當不含有污染物，例如顆粒和/或流體。此外值得期待的是，移取的氣體具有盡可能地高的壓力。為了從壓縮機單元的壓縮機級中移取盡可能地干凈的冷卻氣體，依照現(xiàn)有技術根據(jù)文件DE 10 2007 019 264 Al建議，通過移取通道移取冷卻氣體，該移取通道鄰近于葉輪(也將其稱作轉輪)并且鄰近于在葉輪的下游伸延的流動通道的擴散區(qū)段從輪側邊區(qū)域分支。由此雖然能將相對干凈(包括較少的污染物)的冷卻氣體移取，然而移取的冷卻氣體僅僅含有相對小的壓力。
[0004]需要這樣的徑向壓縮機單元處，即在該徑向壓縮機單元處可在壓縮機級的區(qū)域中移取一方面具有相對少的污染物并且另一方面具有相對高的壓力的冷卻氣體。


【發(fā)明內容】

[0005]由此本發(fā)明的目標是，創(chuàng)造新型的徑向壓縮機單元。
[0006]這個目標通過根據(jù)權利要求1的徑向壓縮機單元解決。根據(jù)本發(fā)明冷卻氣體可在壓縮機級的中間壁的區(qū)域中從壓縮機級的流動通道的轉向區(qū)段和/或返回區(qū)段(Riickfiihrabschnitt,有時稱為再循環(huán)區(qū)段)中移取。
[0007]因為在壓縮機級的中間壁的區(qū)域中從壓縮機級的流動通道的轉向區(qū)段和/或返回區(qū)段中移取冷卻氣體，可移取并且提供一方面帶有相對少的污染物并且另一方面帶有足夠高的壓力的冷卻氣體。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的有利的第一改進方案，冷卻氣體可從壓縮機級的流動通道的轉向區(qū)段和/或返回區(qū)段中移取，更確切地說通過至少一個伸入到流動通道中的移取管道，其帶有鄰近于中間壁定位的移取開口。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的有利的第二改進方案，冷卻氣體可從壓縮機級的流動通道的返回區(qū)段中移取，更確切地說通過至少一個移取通道，其帶有引入到引導葉片的前棱邊或吸入側中的移取開口。
[0010]利用本發(fā)明所有兩個上述的有利的改進方案以簡單的設計方式實現(xiàn)鄰近于中間壁從流動通道的轉向區(qū)段和/或返回區(qū)段中移取冷卻氣體。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]從從屬權利要求和下文的描述中得到本發(fā)明的優(yōu)選的改進方案。借助于圖紙詳細地解釋本發(fā)明的實施例，然而本發(fā)明不受限于這些實施例。其中:
圖1顯示了穿過用于壓縮氣體的徑向壓縮機單元的示意性的截面圖；
圖2顯示了在根據(jù)本發(fā)明的第一方案的徑向壓縮機單元的壓縮機級的區(qū)域中的來自根據(jù)本發(fā)明的徑向壓縮機單元的部段；
圖3顯示了在根據(jù)本發(fā)明的第二方案的徑向壓縮機單元的壓縮機級的區(qū)域中的來自根據(jù)本發(fā)明的徑向壓縮機單元的部段。

【具體實施方式】
[0012]本發(fā)明涉及用于壓縮氣體的徑向壓縮機單元，如其例如在離岸區(qū)域中輸送天然氣時所應用的那樣。
[0013]圖1顯示了穿過用于壓縮氣體的徑向壓縮機單元10的示意性的截面圖，其中徑向壓縮機單元10具有多個壓縮機級11，12和13，其由構造為電動機的驅動器14驅動，其中在構造為電動機的驅動器14中一方面顯示了定子15并且另一方面顯示了轉子16。
[0014]驅動器14驅動徑向壓縮機單元10的軸17，其中壓縮機級11，12和13的所謂的葉輪18與軸17聯(lián)結，從而壓縮機級11，12和13的葉輪18由徑向壓縮機單元10的驅動器14驅動。也將壓縮機級11，12和13的葉輪18稱作為轉動輪。
[0015]在待壓縮的氣體的流動方向上觀察在相應的壓縮機級11，12，13的葉輪18的下游，相應的壓縮機級11，12，13分別聯(lián)接有流動通道24。
[0016]在顯示的實施例中圖1的徑向壓縮機單元10示例性地具有4個壓縮機級11，12和13，其中未壓縮的氣體在箭頭19的指向中被輸送到壓縮機級11，12和13以用于壓縮，并且其中已壓縮的氣體在箭頭20的指向中引出。壓縮機級11，12和13相繼地連結(schalten)并且用作連續(xù)地壓縮氣體，其中也能將壓縮機級11稱作為低壓壓縮機級，也能將壓縮機級12稱作為中壓壓縮機級并且也能將壓縮機級13稱作為高壓壓縮機級。
[0017]將徑向壓縮機單元10的壓縮機級11，12和13與構造為電動機的驅動器14 一起容納在共同的殼體21中，其中在殼體21中通過軸承22支承軸17。
[0018]在徑向壓縮機單元的運行中需要的是冷卻徑向壓縮機單元的組件，尤其地冷卻驅動器14，為此可從徑向壓縮機單元10的壓縮機級中移取壓縮的氣體作為冷卻氣體并且可在朝向待冷卻的組件的方向上輸送該壓縮的氣體以用于冷卻待冷卻的組件，尤其為待冷卻的驅動器14。
[0019]此處重要的是，將冷卻氣體這樣從壓縮機級中移取，即該冷卻氣體一方面具有少的污染物并且另一方面含有足夠高的壓力，以為了一方面不通過冷卻氣體污染待冷卻的組件并且為了另一方面確保盡可能地有效地冷卻待冷卻的組件。
[0020]圖2到3分別顯示了在一個壓縮機級(即壓縮機級11)的區(qū)域中根據(jù)本發(fā)明的徑向壓縮機10的細節(jié)，其中在圖2到3中一方面顯示了相應的壓縮機級11的葉輪18，其具有轉子葉片23，并且其中此外顯示了在待壓縮的氣體的流動方向上觀察在葉輪18的下游聯(lián)接的流動通道24，其中流動通道24具有多個區(qū)段，即直接地聯(lián)接在葉輪18處的擴散區(qū)段25、聯(lián)接在擴散區(qū)段25處的轉向區(qū)段26以及聯(lián)接在轉向區(qū)段26處的返回區(qū)段27。在返回區(qū)段27中定位有固定的引導葉片28，在其中示意性地一方面顯示進入棱邊29以及另一方面顯示離開棱邊30。通過壓縮機級11的氣體的流動方向通過箭頭31顯現(xiàn)。
[0021]壓縮機級11的流動通道24的擴散區(qū)段25、轉向區(qū)段26以及返回區(qū)段27徑向上在內部至少部分段地由定子側的、輪轂側的中間壁32限制。
[0022]為了從壓縮機級11中移取帶有足夠高的壓力的盡可能地干凈的冷卻氣體，根據(jù)本發(fā)明建議，鄰近于壓縮機級11的中間壁32從壓縮機級11的流動通道24的轉向區(qū)段26和/或返回區(qū)段27中移取冷卻氣體并且將該冷卻氣體輸送到待冷卻的組件。
[0023]圖2顯示了本發(fā)明的第一方案，在其中從壓縮機級11的流動通道24的轉向區(qū)段26和/或返回區(qū)段27中移取冷卻氣體，更確切說通過至少一個在轉向區(qū)段26和/或返回區(qū)段27的區(qū)域中伸入到流動通道26中的移取管道35，該移取管道具有鄰近于中間壁32定位的移取開口 36。移取管道35的移取開口 36 (通過該移取開口在中間壁32的區(qū)域中從壓縮機級11中移取冷卻氣體)在此定位在轉向區(qū)段26和返回區(qū)段27之間的過渡區(qū)域中，從而在過渡區(qū)域中和由此在轉向區(qū)段26和/或返回區(qū)段27的區(qū)域中從流動通道24中移取冷卻氣體。
[0024]一個或每個伸入到流動通道24中的移取管道35至少在伸入到流動通道24中的區(qū)段37處具有含特定輪廓的、起導流作用的外壁，以為了排除通過伸入到流動通道24的移取管道35損害流動。
[0025]圖3顯示了本發(fā)明另一方案，其中在圖3中從壓縮機級11的流動通道24的返回區(qū)段27中移取冷卻氣體，更確切地說通過至少一個移取通道38，該移取通道的移取開口 39引入到引導葉片28的前棱邊29中。在此，如可從圖3中得出的那樣，鄰近于中間壁32將引入到引導葉片28的前棱邊中或在引導葉片28的吸入側中引入的用于移取通道38的移取開口 39引入到引導葉片28的前棱邊29中。
[0026]利用所有根據(jù)本發(fā)明的方案可如此將冷卻氣體從壓縮機級11中移取，即冷卻氣體具有少的污染物和足夠高的壓力。由此一方面實現(xiàn)有效地冷卻徑向壓縮機單元10的待冷卻的組件并且另一方面不存在通過冷卻氣體污染待冷卻的組件的風險。
[0027]參考符號列表 10徑向壓縮機單元 11壓縮機級
12壓縮機級 13壓縮機級 14驅動器/電動機 15定子 16轉子 17軸 18葉輪 19氣體流動 20氣體流動21殼體22軸承23轉子葉片24流動通道25擴散區(qū)段26轉向區(qū)段27返回區(qū)段28引導葉片29進入棱邊30尚開棱邊31氣體流動32分隔壁33移取開口 /缺口34移取通道35移取管道36移取開口37區(qū)段38移取通道39移取開口
【權利要求】
1.一種用于壓縮氣體的徑向壓縮機單元，帶有多個壓縮機級(11，12，13)，其中每個壓縮機級(11，12，13)具有帶有轉子葉片(23)的葉輪(18)和在待壓縮的氣體的流動方向上觀察布置在葉輪(18)的下游的流動通道(24)，所述流動通道(24)帶有擴散區(qū)段(25)、轉向區(qū)段(26)和帶有引導葉片(28)的返回區(qū)段(27)，其中可從壓縮機級(11)中移取壓縮的氣體作為冷卻氣體并且可在朝向待冷卻的構件的方向上輸送該壓縮的氣體以用于冷卻待冷卻的構件，其特征在于，可鄰近于所述壓縮機級(11)的中間壁(32)從所述壓縮機級(11)的所述流動通道(24)的所述轉向區(qū)段(26)和/或所述返回區(qū)段(27)中移取所述冷卻氣體。
2.根據(jù)權利要求1所述的徑向壓縮機單元，其特征在于，在其區(qū)域中可移取冷卻氣體的所述中間壁(32)徑向在內部至少部分區(qū)段地至少限制所述轉向區(qū)段(26)和所述返回區(qū)段(27)。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的徑向壓縮機單元，其特征在于，所述冷卻氣體可從所述壓縮機級(11)的所述流動通道(24)的所述轉向區(qū)段(26)和/或所述返回區(qū)段(27)中移取，更確切地說通過至少一個伸入到所述流動通道中的帶有鄰近于所述中間壁(32)定位的移取開口(36)的移取管道(35)。
4.根據(jù)權利要求3所述的徑向壓縮機單元，其特征在于，將所述移取管道(35)的所述移取開口(36)鄰近于所述中間壁(32)定位在所述轉向區(qū)段(26)和所述返回區(qū)段(27)之間的過渡區(qū)域中。
5.根據(jù)權利要求3或4所述的徑向壓縮機單元，其特征在于，所述移取管道(35)的伸入到所述流動通道(24)中的區(qū)段(37)具有包含特定輪廓的，起導流作用的外壁。
6.根據(jù)權利要求1或2所述的徑向壓縮機單元，其特征在于，所述冷卻氣體可從所述壓縮機級(11)的所述流動通道(24)的所述返回區(qū)段(27)中移取，更確切地說通過至少一個移取通道(38)，該移取通道(38)帶有引入到一個或多個引導葉片(28)的前棱邊(29)或吸入側中的移取開口(39)。
7.根據(jù)權利要求8所述的徑向壓縮機單元，其特征在于，鄰近于所述中間壁(32)將所述移取開口 (39)引入到所述引導葉片(28)的前棱邊(29)中。
8.根據(jù)權利要求8或9所述的徑向壓縮機單元，其特征在于，所述引導葉片(28)的前棱邊(29)位于轉向區(qū)段(26)的區(qū)域中。
【文檔編號】F04D29/58GK104204535SQ201380015439
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2013年2月27日 優(yōu)先權日:2012年3月20日
【發(fā)明者】D.比歇, G.克萊因漢斯, B.米肖 申請人:曼柴油機和渦輪機歐洲股份公司